[发明专利]反射式偏振保持全光纤光脉冲编码器

说明书

技术领域

本发明属于激光器中的全光纤光脉冲装置技术领域，具体涉及一种反射式偏振保持全光纤光脉冲编码器。

背景技术

目前，公知的光纤脉冲编码器采用光纤分束器将输入光脉冲分成N路，每路脉冲经过可调光纤延迟器调整子脉冲间隔和可调光纤衰减器调整子脉冲幅度后再经过光纤分束器合成编码光脉冲序列。但是，由于采用单模光纤器件，分束后每路脉冲经历的相位延迟不同，在传输后各子脉冲偏振态发生不同改变，造成光纤脉冲编码器输出序列脉冲子脉冲的偏振态不一致。输出编码光脉冲序列如果经过起偏元件，其编码波形发生剧烈改变，不能用于偏振敏感的系统。采用保偏光纤器件的光纤脉冲编码器虽然可以保证输出序列脉冲的子脉冲偏振态的一致性，但其制造成本高、难度大，插入损耗大，输出序列脉冲对比度低。

发明内容

为了克服现有的全光纤光脉冲编码方法产生的编码光脉冲序列的子脉冲偏振态不一致以及为保证子脉冲偏振态一致采用保偏光纤器件制造成本高、难度大，插入损耗大的不足，本发明提供一种反射式偏振保持全光纤光脉冲编码器。

本发明所采用的技术方案是：脉冲激光信号输入光纤环行器后经过1×N光纤耦合器分成N路脉冲，1×N光纤耦合器的每一路光纤分别依次与可变光纤衰减器、可变光纤延迟线和法拉第光纤偏振旋转镜连接，N路脉冲经过可变光纤衰减器、可变光纤延迟线再经过法拉第光纤偏振旋转镜反射后再次通过可变光纤延迟线、可变光纤衰减器和1×N光纤耦合器在时域合成由N个脉冲组成的编码光脉冲序列。法拉第光纤偏振旋转镜沿光轴旋光角为45°，子脉冲被反射再次通过法拉第光纤偏振旋转镜的旋光器后偏振主轴沿光轴旋转了90°，再次经过入射路径时将抵消入射传输产生的相位差，因此输出光脉冲编码器的光脉冲序列的所有子脉冲的偏振主轴相对入射光脉冲编码器脉冲的偏振主轴沿光轴旋转了90°，编码光脉冲序列所有子脉冲的偏振态保持一致。编码光脉冲序列中任意一子脉冲幅度由可变光纤衰减器连续衰减调节，而编码光脉冲序列中相邻子脉冲的间隔由每路光纤器件的光纤总长度粗控制并由可变光纤延迟线连续精密调节。

本发明的有益效果是，可以产生所有子脉冲偏振状态一致且子脉冲幅度和相邻脉冲间隔可调节的编码光脉冲序列，结构简单，制造成本低。

附图说明

图1是本发明的实施例1的结构示意图。

图2是本发明的实施例2的结构示意图。

图中，1.光纤环行器    2.1×N光纤耦合器     3.可变光纤衰减器     4.可变光纤延迟线     5.法拉第光纤偏振旋转镜     6.光纤放大器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

在图1所示实施例中，光纤环行器1与1×N光纤耦合器2输入单纤端连接，1×N光纤耦合器2分束输出端第n（n为1-N中任意一路）路光纤与本路可变光纤衰减器3、可变光纤延迟线4和法拉第光纤偏振旋转镜5依次连接，脉冲经过光纤环行器1输入1×N光纤耦合器2被等功率分成N路脉冲，各路脉冲经过可变光纤衰减器3和可变光纤延迟线4后，被法拉第光纤偏振旋转镜5反射再次通过可变光纤延迟线4和可变光纤衰减器3，并通过1×N光纤耦合器2在时域合成编码光脉冲序列，最后经过光纤环行器1输出。可变光纤衰减器3用于调节衰减改变编码光脉冲序列子脉冲的幅度，每路光纤器件的光纤总长度用于粗控制编码光脉冲序列子脉冲间隔，可变光纤延迟线4用于精密调节编码光脉冲序列子脉冲间隔，法拉第光纤偏振旋转镜5沿光轴旋光角为45°，用于反射入射子脉冲的同时将其偏振主轴沿光轴旋转90°以抵消脉冲入射传输产生的相位差。

在图2所示实施例中，光纤环行器1与1×N光纤耦合器2输入单纤端连接，1×N光纤耦合器2分束输出端第n（n为1-N中任意一路）路光纤与本路可变光纤衰减器3、可变光纤延迟线4、光纤放大器6和法拉第光纤偏振旋转镜5依次连接，脉冲经过光纤环行器1输入1×N光纤耦合器2被等功率分成N路脉冲，各路脉冲经过可变光纤衰减器3、可变光纤延迟线4和光纤放大器6后，被法拉第光纤偏振旋转镜5反射再次通过光纤放大器6、可变光纤延迟线4和可变光纤衰减器3，并通过1×N光纤耦合器2在时域合成编码光脉冲序列，最后经过光纤环行器1输出。可变光纤衰减器3用于调节衰减改变编码光脉冲序列子脉冲的幅度，每路光纤器件的光纤总长度用于粗控制编码光脉冲序列的子脉冲间隔，可变光纤延迟线4用于精密调节编码光脉冲序列的子脉冲间隔，光纤放大器6用于放大补偿编码光脉冲序列子脉冲的分束传输损耗，法拉第光纤偏振旋转镜5沿光轴旋光角为45°，用于反射入射子脉冲的同时将其偏振主轴沿光轴旋转90°以抵消脉冲入射传输产生的相位差。

在图1和图2所示实施例中，1×N光纤耦合器2、可变光纤衰减器3、可变光纤延迟线4、法拉第光纤偏振旋转镜5、光纤放大器6采用单模光纤；1×N光纤耦合器2可以由1×n（n＜N）光纤耦合器级联构成；可变光纤衰减器3可以采用电光、磁光、声光及其他方法实现光脉冲的可调节衰减。